一、需求背景
設備尤其是貴重設備是現代高校的物質技術基礎，全國各大院校對貴重儀器的投入越來越大，平均一所大學的貴重儀器在1萬臺左右，如何系統地管理貴重設備？如何防止貴重儀器被盜？
二、使用流程介紹
高等院校的實驗室或實驗樓人員流動并不大，所以對實驗儀器的管理需要智能化、人性化、自動化，操作強調簡單。
圖1 實驗室布局圖
如圖1所示，以實驗室1為例子，實驗室1放了18套貴重儀器，每個實驗室里有一個教師刷卡機，學院樓大門附近有保安室，保安室里安裝有聲光報警器。
1. 設備告警
當設備被偷走或在未授權的情況下被帶走，當離開實驗室1時，系統會上傳報警信息，另外學院樓的保安室里的報警器會馬上進行聲光提醒。
2. 儀器盤點
系統可以定時對校區內所有的貴重儀器進行盤點，詳細到具體的某個實驗室里的設備，也可以對設備的各類和數量進行清點。
3. 借修儀器
當教師需要暫時借用實驗室儀器時，或儀器需要外送保修等情況，借修人員可以先通過網向系統提出申請單，管理人員審核通過后，可通過系統開通借修人員的權限，借修人員通過現場刷卡即可帶走儀器。
三、系統介紹
圖2 系統拓撲圖
如圖2所示，高校貴重儀器管理系統將學校的所有儀器密切地聯系起來，統一地在一個平臺上進行管理和監督，為高等院校營造了一個安全智能的環境，更方便管理員的管控。
1. 定位標簽
圖3 標簽三視圖
每間實驗室會安裝一臺從機，從機的信號輻射范圍類似一個球形，如圖4所示，當設備離開所屬實驗室的球形輻射范圍時，在沒有借修申請的情況下，系統即認為設備被偷走并馬上告警。
圖4 告警范圍說明
定位標簽特性如表格1所示。
表格1 定位標簽特性
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序號 |
項目 |
內容 |
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1 |
尺寸 |
定位標簽的設計特點為小巧輕薄，尺寸為70mm×44mm×9mm，耐潮耐摔。 |
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2 |
供電 |
系統采用低功耗設計，內置電池供電（不可拆），可用約2年時間。 |
2. 從機
圖5 實驗室從機三視圖
一個實驗室標準配一個從機。從機通過所在的2.4G無線網絡確定貴重儀器標簽的具體位置后，通過內部組網給到實驗樓主機，主機通過電腦或是直接走網線上與學校設備管理數據庫對接。
實驗室從機的三視圖如圖5所示，特性如表格2所示。
表格2 主機特性
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序號 |
項目 |
內容 |
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1 |
尺寸 |
51.3 mm×75.4mm×16.0mm，固定在實驗室天花板上。 |
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2 |
供電 |
直接220V接電源。 |
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3 |
距離 |
視距可傳輸500米，可穿兩堵墻。 |
3. 刷卡機
圖6 刷卡機三視圖
刷卡機是針對申請人員的借修管理而設置的，借修人員（如老師）可先通過網絡向系統提出申請單，審批成功后，借修人員只需在規定的時間內，即可憑校園卡刷卡取儀器。系統會記錄借修人員的操作及時間，做好跟蹤記錄。刷卡機的外觀如圖6所示，具體參數如表格3所示。
表格3 刷卡機功能說明
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序號 |
項目 |
內容 |
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1 |
尺寸 |
讀頭的設計特點為簡潔方便，尺寸為12cm×12cm×2.4cm。 |
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2 |
工作 |
刷卡機采用USB 5V供電，自帶無線組網功能，自動與實驗室從機通訊。 |
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3 |
LED燈 |
刷卡機正面有2個LED指示燈，當校園卡接近時，LED顯示綠色，表示讀取成功。 |
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4 |
蜂鳴器 |
當校園卡放在刷卡機上時，刷卡機會“嘀”一聲鳴叫。 |
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5 |
卡類型 |
刷卡機支持的卡類型為IC卡，14443A協議。 |
4. 主機
圖7 主機三視圖
每一棟實驗樓標準安裝一個主機，如圖7所示，從機與信號放大器將實驗樓的所有儀器信息聯系到一起，最后通過無線通訊全部給到實驗樓主機，主機再將信息整理后給到學樓數據庫做處理。一般主機安裝在實驗樓的保安室內。主機的特性如表格4所示。
表格4 道口讀頭特性
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序號 |
項目 |
內容 |
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1 |
尺寸 |
讀頭天線采用單向天線，尺寸為11.8cm×7.4cm×3.2cm。 |
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2 |
高低溫 |
標簽的工作溫度-40°C~80°C，考慮道口的戶外環境比較惡劣。 |
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3 |
接口 |
直接接入到以太網TCP/IP。 |
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4 |
距離 |
視距可傳輸500米，可穿兩堵墻。 |
5. 信號放大器
圖8 信號放大器
如圖8中所示，放大器的目的是為了增加信號覆蓋范圍，由于實驗室過大或內部布局較復雜，加上實驗樓上下樓層之間的距離，如果貴重儀器離接收從機太遠，信號就沒有辦法發送成功，此時可以將信號發給放大器作為中轉，放大器再將信號發給實驗室從機做處理。放大器的特性如表格5所示。
表格5 放大器特性
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序號 |
項目 |
內容 |
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1 |
設計 |
直接220V接電源，無需安裝，即插即用。可穿3堵水泥墻，視距可傳輸500米。 |
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2 |
工作 |
放大器的角色是中轉站的概念，放大器可以服務所有的玩具室內的所有。 |
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3 |
組網 |
不同的中繼和主機可以組成一個網絡，這個網絡會互相幫助，確保信息傳達正確。 |
四、系統軟件
1. 監控主頁
圖9 監控主頁
如圖9所示，監控主頁可以一眼看出每個學院的儀器臺數及借修數量，如果檢測到結果異常時，系統會以橙色表示，讓管理者一目了然。
圖10 學院儀器匯總
如圖10所示，點擊具體的學院（如光電學院）后，該學院的所有儀器都羅列出來，如上圖所示。
2. 借修申請
圖11 借修申請界面
如圖11所示，借修頁面會顯示所有申請人的申請項目，管理員可以直接在界面上進行處理。
3. 儀器登記
圖12 儀器登記界面
儀器購買后需要進行入庫環節，如圖12所示，登記相關信息后，發唯一的定位標簽即可完成。
五、優勢亮點
圖13 高校貴重儀器設備智能管理系統
1. 無布線省力
系統采用2.4G無線組網通訊，充分保證了安裝的便攜性和后續維護的方便，定位標簽小巧輕便，不受儀器設備位置的影響，直接粘貼即可使用，使用時間達到2年以上。
2. 借修方便
系統保障儀器的安全的同時，也將借修流程管理起來，使操作更加規范，管理更加簡單。每間實驗室有一個無線讀頭，教師只需刷卡即可達到目的。
3. 去死角識別
由于2.4G無線信號是以球面波的方式發送出去，這樣對安裝在儀器設備上的定位標簽的安裝方向沒有特殊要求，不管設備從哪個出口離開實驗室，都能被系統識別。
4. 輻射影響小
無源標簽工作時需要主機提供能量，所以對主機的無線信號發射功率相對要求較高，當無線信號功率達到一定值時會對人體有危害。相對無源標簽，有源標簽可自身提供能量，這樣主機和標簽的發射功率可以做得很小，是手機輻射的十分之一左右。
5. 工作時間長
定位標簽用到的是低數據量、低功耗的無線技術，休眠功耗為uA級別，這樣定位標簽可以長時間工作，工作時間可以長達2年以上。
六、聯系方式
公 司：廣州眾志物聯網科技有限公司
電 話：020-28852980
移 動：185-2046-8400（李經理）
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